Im Betrieb von Schienen kommt es zur Veränderung der durch die Herstellung erzeugten Eigenspannungen infolge plastischer Verformung an der Kopfoberfläche mit der Ausbildung von Druckeigenspannungen, an der Oberfläche, die in tieferen Bereichen in Zugspannungen übergehen. An der Oberfläche des Schienenkopfs tritt auch eine Rollkontaktermüdung auf, die Risse zur Folge hat. Es sind nach Betriebsbeanspruchung drei übliche Schienen und eine aus der Walzhitze (MHT) behandelte Schiene, wie sie für hochbeanspruchte Spezialstrecken eingesetzt wird, auf Längs- Quer- und Schubspannungen durch Röntgenbeugung mit Synchrotronstrahlung und üblicher Röntgenstrahlung sowie auf die Änderung der magnetischen Permeabilität untersucht worden. Bei der Permeabilitätsmessung kann durch Ermittlung der maximalen und der minimalen Werte und deren Lage der vollständige zweiachsige Spannungszustand angegeben werden. Es wurde bei den Untersuchungen eine mehr oder weniger ausgeprägte Übereinstimmung des Verschleißprofils mit dem Spannungsprofil festgestellt. Die MHT-Schiene zeichnete sich durch einen quantitativ weniger ausgeprägten Eigenspannungszustand aus. In Übereinstimung damit zeigen derartige Schienen auch einen größeren Widerstand gegen Rissbildung durch die Rollkontaktermüdung. Allerdings liegen die gefährlichen Zugeigenspannungen näher an der Kopfkante als bei den anderen drei Schienen. Die in diesen Zonen entdeckten Risse sind jedoch kleiner. Die magnetischen Messungen haben eine geringere lokale Auflösung und die Ergebnisse werden auch durch Gefügeänderungen beim Betrieb der Schiene beeinflusst. Zudem bereitet das Auffinden spannungsfreier Punkte für die Bezugsmessung Probleme. (Tietz, H.-D.)
Residual stress mapping in railway rails
Eigenspannungsverteilung in Eisenbahnschienen
2004
6 Seiten, 5 Bilder, 4 Tabellen, 1 Quelle
(nicht paginiert)
Conference paper
Storage medium
English
Residual stress evaluation of railway rails
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Measurement of residual stresses in railway rails
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